Azot Radikal Kimyası Aydınlandı
En çok satan ilaçların yapılarına bakın, karbon-nitrojen bağı olmayan bir tane bile bulmakta zorlanacaksınız. Yapılması zor bağlardır ve kimyagerler normalde bunları nükleofil olarak nitrojen bileşikleri kullanarak üretirler. Ancak Daniele Leonori’nin daha radikal bir stratejisi var. Kelimenin tam anlamıyla.
Leonori, “On yıllardır kıyaslanan birçok harika karbon-nitrojen kimyası var,” diye açıklıyor. Ama bizim yaptığımız gibi bir nitrojen radikalinden geçerek … nitrojen türlerinin reaktivitesini tamamen değiştiriyoruz.
Dolayısıyla bu molekülleri farklı şekillerde inşa edebiliriz. ‘ Bazı durumlarda, bizim yaklaşımımız, önemli bir farmasötik veya agrokimyasal bileşiğin kimyasal sentezini kısaltabilir.
Leonori’nin çalışmasının bir diğer önemli yönü de bu radikalleri oluşturmak için fotokatalizi nasıl kullandığıdır.
Çoğu organik molekül, görünür aralıkta (390-700 nm) ışığı absorbe etmez, ancak görünür ışık metal komplekslerini harekete geçirir ve bu da daha sonra radikal nitrojen türleri oluşturmak için elektron transfer işlemlerini başlatabilir.
Leonori, İngiltere’deki Sheffield Üniversitesi’ndeki doktorasından beri Iain Coldham ile nitrojen bileşikleriyle çalışıyordu. “Akademisyen olmaya karar verdiğimde ve Manchester Üniversitesi’ndeki işimi almak için teklifler yazmaya başladığımda, herkesten farklı bir şey yapmaya koyuldum. Pek çok kimyager redoks katalizine ve radikal kimyaya bakıyordu, ancak kimse nitrojen radikallerini düşünmüyordu. Bunun güzel bir fırsat penceresi olduğunu düşündüm”
Leonori radikal kimyanın zor olduğuna dair birçok yanılgı olduğunu söylüyor, birçok yan ürünle kirli tepkimeler yapmanın kimyasal iş olması gibi. Bu kesinlikle doğru değil, genellikle geçmişte radikallerin yapılma biçiminden dolayı reaksiyonlar çok yüksek sıcaklıklar veya çok yüksek enerjili ışık gerektiriyordu ve bu da reaksiyonunuzda size bir karmaşa yaratabiliyordu. Dolayısıyla yanlış anlaşılmalar da geçmişteki çalışmalardan kaynaklanıyor.
“Ancak 1980’ler veya 1990’ların literatürüne baktığımda, bu tepkimelerin şaşırtıcı olduğunu düşünüyorum. Ve fotokatalizle, reaksiyon koşulları çok hafif olduğu için insanlar potansiyelini fark etmeye başlıyor”. Çoğu durumda, belki 30 yıl önce keşfedilen kimyayı yeniden geliştiriyoruz. 2018’de Leonori laboratuvarı, uzaktan işlevselleştirilmiş nitriller ve ketonlar hazırlamak için ışıkla uyarılmış bir strateji bildirdi. Bu , sırasıyla 1970’lerde ve 1990’larda Alexander Forrester ve Samir Zard’ın öncülüğünü yaptığı kimyadan esinlenmiştir .
Kaynak: chemistryworld.com
